OBIETTIVI FORMATIVI

Obiettivo del modulo è quello di fornire agli studenti le conoscenze sui fondamenti della grafica e animazione 3D e le competenze pratiche per costruire semplici applicazioni e sistemi basati sulla simulazione in realtà virtuale/mista/aumentata e sulla gamificazione. Gli obiettivi fondamentali di questo modulo consistono sia nel rendere gli studenti consapevoli della necessaria interdisciplinarietà dei contributi provenienti dalla programmazione mobile, dalla biomeccanica, dalla percezione sensoriale, dalla robotica e dai videogiochi al fine di creare interfacce utente naturali (NUI), sia nel fornire gli strumenti idonei alla progettazione di applicazioni software basate su stereoscopia 3D e Realtà Virtuale/Aumentata.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Comprendere che Realtà Virtuale e Realtà Aumentata sono "media" è il punto di partenza di questo corso. Da un lato, tramite le tecniche di Computer Graphics & Animation e l'introduzione di sistemi immersivi  (sensori e attuatori), siamo oggi in grado di simulare il mondo reale in modo così realistico da ingannare in modo estremamente sofistico i nostri sensi; dall'altro, tramite l'inserimento di elementi artificiali nel percepito reale siamo in grado di aumentare le nostre capacità operative e intellettive. Coniugare infine VR e AR con le tecniche di Digital Storytelling e di Gamification, permetterà allo studente di progettare applicazioni di infomobilità e sistemi immersivi non solo utili ma anche piacevoli.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni (in presenza o a distanza), corredate da approfondimenti tramite video ed esercitazioni di laboratorio. Seminari di approfondimento (opzionali, in orari extra-curricolari). La metodologia didattica usata nel corso sarà di tipo misto tra Flipped Classroom" e PBL, con una valutazione degli esercizi assegnati in laboratorio e letture assegnate a cadenza quindicinale.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il corso parte dalle basi dell'interazione uomo macchina, con particolare riguardo alle interfacce utente naturali (NUI) e touch, per affrontare le teorie e le tecnologie della Realtà Virtuale (VR), della stereoscopia (3D), dei video a 360° (Cinematic VR) e della Realtà Aumentata (AR). Una parte del corso è dedicata alla analisi di dispositivi, sensori, interfacce naturali, e ai Sistemi Immersivi. Infine verranno presentate le teorie e metodologie di Gamification e Digital Storytelling.

PARTE PRIMA: Realtà Virtuale – dalla Modellazione 3D alla Animazione/Tracking di oggetti 3D

• Introduzione alla Realtà Virtuale (VR); differenze tra VR, Cinematic VR, Augmented Virtuality, Mixed reality, Realtà Aumentata (AR) ed Extended Reality.
• Richiamo dalla Percezione e dalla Biomeccanica: principi di Computer Graphics 3D e di Stereoscopia. Sistemi di riferimento e trasformazioni in 3D.
• Linguaggi, ambienti di programmazione e tools per VR. Esercitazioni di programmazione con VR engine (Unreal e Unity).
• Animazione 3D: Tracking, Collision, Interaction

PARTE SECONDA: VR Design e Gamification

• Teorie e metodologie di Game Design e Game-based Learning.
• Storytelling e MDA framework: teorie e metodi per la Gamification.
• Linguaggi e strumenti avanzati per la progettazione di Game/ VR App: MoCap, FaceRigging, Performance Capture, AI-based gamification.

PARTE TERZA: Dalla Realtà Aumentata alla Extended Reality

• Dalla VR alla AR: algoritmi e strumenti per marker-based AR, markerless AR, Augmented Vision.
• La Extended Reality e il rapporto con IoT, Robotica ed AI
• I dispositivi: sensori, visori, attuatori per la XR
• Linguaggi e tools per la progettazione di XR app (WebXR)
• Future trends in AR/MR/VR/XR

TESTI/BIBLIOGRAFIA

• Steven M. La Valle, Virtual Reality, 2017, Cambridge Univ. Press, disponibile gratuitamente su http://vr.cs.uiuc.edu/
• Jason Jerald, The VR Book: Human-Centered Design for Virtual Reality , ACM Press, 2016
• Marius Preda, Getting Started with Augmented Reality, Corso MOOC disponibile su https://www.coursera.org/learn/augmented-reality